登陆注册
10943100000016

第16章 载人航天(3)

宇航员在收到地球上指挥中心决定返航的指令后,就会启动与飞船飞行方向相反的制动火箭调整飞船的飞行参数,来减低飞船的飞行速度。这样,飞船就会逐渐过渡到进入大气层的轨道。飞船能否安全返回地面的关键是飞船返回“再入角”,也就是进入大气层时的飞行方向与当地水平面的夹角。般情况下这个角不能超过3度。再入角过小,飞船又会飞回宇宙空间回不了地面;再入角过大,飞船就会像流星样坠落地面。1965年,首次实现太空行走的苏联宇宙员列昂诺夫所乘坐的“上升”2号飞船,在返航时,就因险些错过最佳的再入角而使航天技术人员惊出一身冷汗,幸亏及时调整到位,才避免了可怕的后果。

再入大气层

飞船进人大气层后,头部温度高达几千摄氏度,这是因为与空气剧烈地摩擦而造成的。因此科学家们在飞船外部覆盖提层防热材料以防止飞船因过热而烧毁。大约在距离地面10千米左右的高空,飞船的速度已降到每秒330米以下,相当干音速。与此同时,飞船上携带的降落伞就会自动打开,配合着陆的软着陆发动机也会及时启动。于是,飞船便会在降落伞和软着陆发动机的协同配合下,稳稳地着陆。如果配合得不好,结果是不堪设想的。1967年,苏联的“联盟”1号飞船由于在太空中出现故障,不得不提前返回地球。宇航员们勉强使飞船进人大气层;当降到距地9千米高空时放出主降落伞,但不幸的是伞没有打开,最终飞船以每秒200多米的速度直冲地面,发生了机毁人亡的惨剧。

着陆的方式

返回器着陆的方式可分为垂直着陆和水平着陆两种,除航天飞机外绝大多数返回器采用垂直方式着陆,这种方式采用的是降落伞系统,我国的“神舟”系列飞船采用的就是这种方式。

着陆场

从一飞冲天到从天而降,飞船的太空之旅充满神秘与神奇。如果说发射场是送它出发的,那么着陆场就是迎接它归来的。着陆场往往是一片广袤的草原或是无际的大海,在我们看来很可能会觉得它与其他的草原、海洋没有什么区别。其实这些着陆场都是经过了计算并综合考虑多方面因素才选定的。着陆场是航天飞行的最后阶段,可以说是整个航天任务成败的最终标志。

航天器返回

航天任务中有3种设备需返回地面一是对地观测的实验卫星的回收,二是载人飞船的返回舱,三是航天飞机的轨道器。这3种回收设备对返回着陆场的要求,由简单到复杂各不相同,其中以航天飞机的轨道器的返回着陆要求最高技术最为复杂。

航天员乘坐航天器着陆分三种:着陆于陆地、着陆于海上、着陆于机场跑道。着陆于陆地,指人和返回航天器先经降落伞减速,在接近地面时再点燃着陆缓冲发动机进一步减速着陆。这种方式冲击较小,苏联及俄罗斯的“上升”号飞船、“联盟”号系列飞船和中国的“神舟”号飞船都是采用这种方式着陆的。着陆干水上,指人和返回航天器经降落伞减速溅落在海面上,着陆环境比较好,着陆冲击过载小。降落于海上的载人航天器要配备漂浮装置和扶正装置,使其能够以正常的姿态漂浮在海面上,并保证海水不进入座舱内。美国的所有飞船均采用这一方式降落。着陆于机场跑道,即航天器像飞机一样着陆于跑道,着陆后使用减速伞减速,以缩短滑行距离。美国的航天飞机就是采用这种最舒适的着陆方式。

着陆场的选择

航天器的着陆场一般选择在航天器飞行轨迹地面投影比较密集的地方,这样的地方一般集中在高纬度地区。此外,对着陆场的地理条件要求也很苛刻,要求着陆场区人口稀少,远离大、中、小城市和居民点,没有大、中型工矿企业的建筑群,没有重要军事设施没有高压线,没有大片森林,距国境线有一定距离(以免返回物误落到国外)无交叉河道及沼泽地段,还要具有良好的气象条件,包括降雨、降雪少、天气晴朗的日子多。

着陆场系统

着陆场系统是载人航天工程中比较特殊的一个系统,承担着载人航天器回收和航天员救援任务,是整个载人航天工程获得成功的重要保证。其基本职责有:跟踪测量返回舱出黑障前、后的返回轨道;及时搜救寻找返回舱,协助航天员安全出舱并护送到后方;应急返回时,要争取在最短时间内营救航天员将风险降到最低;对着陆场区的气象进行预报。

美国海上着陆场

美国东西两边均临大海,还拥有一支训练有素的海上救生队伍和先进的海上救生技术与装备,且大海一望无际便于搜索和回收,所以多选用海上着陆。但各个飞船的着陆区有所不同。执行任务中根据具体情况选定主着陆区副着陆区和偶发事件应急着陆区。美国“阿波罗”号飞船轨道飞行的回收计划要求有4个大的着陆区。

中国着陆场

我国在进行“神舟”6号飞船的载人飞行时根据本国国情和飞船运行轨道特点,在内蒙古草原上建造了主着陆场拥有回收1号、回收2号搜索雷达,并组建了直升机分队和地面搜索分队,配备跟踪、通信、运输、救护等设施,保证了“神舟”6号载人飞船的安全着陆和宇航员的顺利返航。

航天飞机

飞机都是在大气层内飞行的,但是有一种飞机是喜欢在太空飞行的。它们的工作不是运输游客往来于世界各地,而是运载探索太空的宇航员往来于地而和太空,它们就是航天飞机。

飞行舱

飞行舱兼具两个功能,既是驾驶轨道器的地方,也是使用机械手臂对有效荷载进行操作的地方。舱内有众多的飞行仪器仪表和控制装置。飞行舱内有4个座椅,可以乘坐指令长和驾驶员等4名航天员。

美国航天飞机

美国航天飞机由三大部分组成,分别是轨道飞行器、外挂燃料箱和固体火箭助推器。这个长50多米的飞机一次可供7名宇航员乘坐,紧急状态下可以乘坐10名,最大运货能力为25吨。

“奋进”号

“奋进”号是美国宇航局航天飞机家族中的最新成员,于1991年建造它继承了“挑战者”号的遗志,接替了“挑战者”号的工作。它与“发现”号,“亚特兰蒂斯”号共同为美国的航天事业服务。

从欢呼到悲伤

在继“哥伦比亚”号之后美国航空航天中心又将“挑战者”号送入太空,这是在它旗下正式使用的第二架航天飞机。它于1982年完工启用,在1986年1月28日执行第十次任务,当升空73秒的时候,因不幸发生爆炸而坠毁,关注着“挑战者”号的人们倾刻间从欢呼转为悲伤。

“哥伦比亚”号

“哥伦比亚”号航天飞机是第一架成功实现近地轨道飞行的美国航天飞机。1981年4月12日首次试飞,然而很不幸的是,“哥伦比亚”号2003年2月1日执行第28发任务时,返回途中在得克萨斯州上空发生爆炸。机组成员全数遇难。

出舱活动大曝光

航天员出舱,实现太空行走,可以拓展航天的实验孔家,从而更有效地增强航天器的应用效率。出舱全程分为四个阶段:在轨组装、检查与训练段,出舱准备与过闸段,舱外活动段以及返回过闸段。其中最长的是第一阶段,通常需要耗费10余个小时,最危险和最难的则是舱外话动段。

舱外航天服的戴

飞船发射时,舱外服是打包固定在轨道舱壁上的,因此航天员首先要启封服装,然后把各部分组合成一件完整的舱外服。再把净化器、氧瓶、电池、无线电遥测装置等可更换部件装上航天服。在穿好舱外服后,还要对服装进行尺寸调整,气密性检查和全性能测试。这一过程中,需要两名航天员互相配合,一人操作时,另一人读操作手册并进行确认,以确保所有操作万无一失。

在轨训练

由于地面上用于失重训练的水槽,并不能提供真正的失重状态。航天员穿上舱外服后,还要进行移动和各种模拟操作,以体验失重状态下移动和操作的特点。同时,航天员还要找好开舱门的位置和手脚的着力点。在大约100分钟的在轨训练中,航天员要把整个在轨准备和舱外活动预演一遍,以进一步熟悉出舱程序。

气闸舱

在太空,航天员出舱不能像在地面那样开启舱门就出舱,否则不但舱内的气体会迅速泄光,而且在快速流动的气流作用下,航天员也会像炮弹一样被“发射”到太空中。航天员出舱,必须要有一个过渡过程,这个过渡过程在过渡舱内进行。过渡舱将舱内的气体与外界环境隔绝,起到闸门的作用也称为“气闸舱”。气闸舱有两个舱门,一个与座舱相通,另一个通往太空。

出舱活动

航天员穿好舱外航天服后先进人气闸舱,将气闸舱与座舱间的舱门关闭再将气闸舱内的空气抽空,然后开启气闸舱通往太空的舱门,航天员即可出舱活动。航天员舱外活动完毕,先返回气闸舱,关闭气闸舱通往太空的舱门,再将气闸舱内复压,当气闸舱内空气压力与座舱内压力一致时,开启气闸舱通往座舱的舱门,航天员便可返回到座舱。

出舱的监视和救援

当航天员进行舱外活动时,对于航天员的监视和指导是必不可少的。这要靠地面控制中心和航天器上装置或航天员对其进行监视和指导,发现异常的情况,就通知航天员立即返回舱内。

太空奇景

宇航员透过空间站的舷窗向外俯瞰,地球上的海洋在阳光的照射下呈现出上百种深浅不同的蓝色;当太阳逐渐隐藏到地球另一面时,天空中美丽的橙色与蓝色文织在一起,编织出绚烂迷幻的色彩;夜里,地球上的闪电也变得非常壮观,交替闪烁!就像一场宏大的灯光表演。

太空中看星星

没有大气层这个屏障遮挡人们的目光或遮住太空望远镜的镜头,在太空看星星一个个明亮清晰,不再闪烁。看月亮更有趣:白天,月亮呈浅浅的蓝色,非常漂亮;夜间的月亮看上去比在地球上看亮得多,仿佛是它自己发出来的光。

太空日出日落

由于航天飞机飞行速度很快,太阳出来时好像跃而出,太阳落山时也一样是迅速地隐去。太空中的日出,先是天际出现鱼肚色,接着是几条月牙形的彩带中间宽两头窄,两头陷没在地平线上。突然,耀眼的太阳从彩带最宽处一跃而出此时,一切色彩顷刻消失。每次日出日落,仅仅维持很短暂的几秒钟,但至少可以见到8条不同的彩带出没,它们从鲜红色变为最亮最深的蓝色。在太空中,宇航员12小时之内可以见到8次日落日出,而彩带的颜色每次都在变。

宇宙山峰

美国宇航局发射的“斯必泽”太空红外望远镜曾无意间拍摄到了太空中层峦叠嶂的“山峰”。这几座山峰位于仙后座W5东部地区距离地球约为700O光年,由星际尘埃和气体构筑而成,高度上下可达50光年。山峰的顶上有一些异常明亮的恒星,它们可能是这个地区最原始的一颗恒星爆炸后形成的新星。

球状星团

球状星团是由成千上万颗甚至几十万颗恒星密集而成的集团,因为呈球对称或接近球形而得名。银河系中约有500个球状星团,恒星分布的平均密度比太阳附近恒星分布的密度约大50倍,中心密度则大到100O倍左右。

疏散星团

疏散星团是指由数百颗至上千颗由较弱引力联系的恒星所组成的天体,因为几乎都聚集在银河系赤道平面中,有时也被称为银河星团。与球状星团中恒星高度密集相比,疏散星团中的恒星密度要低得多,疏散星团一般来说都很年轻,只有数百万年历史,比地球上的不少岩石还要年轻。

双星

在太空中常常可以看到一些恒星成双靠在一起,这样的两颗恒星称为双星。在浩瀚的银河系中,我们发现的半数以上的恒星都是双星体,两颗星之间有力学上的联系,相互环绕转动。

星云

星云是一种由星际空间的气体和尘埃组成的云雾状天体,密度非常低,如果拿地球上的标准来衡量,有些地方几乎就是真空。但星云的体积非常庞大往往方圆达几十光年。星云的形状千姿百态,有环状星云,蟹状星云等等,

动物宇航员

自从“神舟”5号成功载人航天井成功着陆之后,宇航员杨利伟也成震四海,成了继美国人艾伦·谢波德、苏联人加加林等人之后的航天英雄。但又有谁知道,在艾伦·谢波德等人类航天英雄之前还有动物航天英雄。为了让人类能有合适的环境及设备上天,人类已用动物做了不少试验。自小狗莱伊卡后,苏联和美国部先后发射了带动物飞行的卫星,这些动物有狗、猴、黑猩猩和老鼠等。它们中很大一部分献出了自己的生命,但是却换回了宝贵的航天技术数据。我们应当永远记住这些可爱的动物宇航员们。

生物火箭

早期把动物送入太空的任务主要是由生物火箭来完成的。生物火箭就是用于生物学研究的探空火箭。它将小动物送人高空,研究它们在火箭密封舱内对飞行的适应性和对飞行综合因素作用的忍受能力,并且研究超重、失重、高空弹射宇宙辐射等因素对生物机体主要生理功能的影响。生物火箭为空间生物学研究、载人航天的生活舱和生命保障系统的发展打下了基础。

动物宇航员

1946至1949年,美国先后发射了8次生物火箭,里面装有植物种子、细菌芽胚和果蝇等生物。1951年6月,苏联把两只小狗发射到110千米高空,并且使它们安全返回地面。从1949年到1958年苏联一共将42只狗发射升空进行试验。1959年7月,又将两只狗和一只兔子发射到160千米以上的高空。

首次动物航天试验

1951年9月,美国“空蜂”号火箭搭载着人类航天史上第一批动物乘客上了天。这些乘客包括一只猴子和11只小白鼠。火箭升入高空71千米后,按预订的程序成功地回收,小白鼠和猴子安然归来。但着陆后小猴子不知是受到了惊吓还是产生了不适反应,在着陆两个小时后就永远地闭上了眼睛。

无名“英雄”

过去几十年里参与太空探索的动物中,以狗宇航员居多,比如名气最大的是一只“鼻祖”级别的莱卡猎犬。早在1957年,它就随苏联发射的“斯普特尼克”2号人造地球卫星进入绕地球运行的轨道。莱卡一时间成了人们津津乐道的传奇“英雄”。但由于卫星没有回收系统,英雄走上了不归路,在太空静静地死去。

猩猩当了宇航员

1961年2月,一只叫做哈姆的猩猩登上了“水星号”飞船进入太空,环绕地球做轨道飞行。哈姆在失重和超重的情况下,依日按照闪现的信号拉动手柄它的反应时间和在地面上的记录没有丝毫差别。科学家由此得出结论:失重和超重不会使反应时间显着减慢。在成功地完成任务后,哈姆顺利地降落在了海洋里,并且继续生活到了27岁高龄。而后,又有一只猩猩乘坐“水星”号飞船完成了3圈轨道飞行。

彪炳史册

同类推荐
  • 农业新空(青少年科谱知识丛书)

    农业新空(青少年科谱知识丛书)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。为此,我们特别编辑了这套“青少年科普知识”丛书,主要精选现代前沿科技的各个项目或领域,介绍其研究过程、科学原理、发展方向和应用前景等,使青少年站在当今科技的新起点寻找未来科学技术的契入点和突破口,不断追求新兴的未来科学技术。
  • 一个情报学者的前瞻眼光

    一个情报学者的前瞻眼光

    《一个情报学者的前瞻眼光》通过许多经典案例,介绍了国外先进的科技制度、科技政策、科学教育手段和管理模式,对我国有很大的学习和借鉴价值。书中还有一些对科普、科幻和未来学的思考和畅想。多样性的生态系统中,不同个体的相互作用决定着系统的未来状态。大家都在摸索,调整自己,适应环境,同时也在改变着环境。失去了多样性的世界,是注定要死灭的世界。
  • 跟踪外星人(千年回望神秘探索系列)

    跟踪外星人(千年回望神秘探索系列)

    我们人类社会那些出类拔萃的名家巨人,在推动人类社会向前不断发展的同时,也给我们留下了宝贵的物质财富。他们通过自身的体验和观察研究,还给我们留下了许多有益的经验和感悟,他们将其付诸语言表达出来,被称之为名言或格言,其中蕴含并闪耀着智慧的光芒,成为世人宝贵的精神财富。人们将之作为座右铭,产生着无限的灵感、启发、智慧和力量,从而成为人生的航灯,照耀着成功的彼岸。
  • 世界100项重大发明

    世界100项重大发明

    没有发明创造,世界就不会发展和前进。本书以通俗的形式,向广大读者介绍了有史以来在推动人类发展和进步中所涌现出的100项最有代表的发明创造,这些发明创造至今仍然在推动人类发展中发挥着巨大的作用。
  • 海洋中的食物链(海洋与科技探索之旅)

    海洋中的食物链(海洋与科技探索之旅)

    在海洋生物群落中,从植物、细菌或有机物开始,经植食性动物至各级肉食性动物,依次形成被食者与摄食者的营养关系称为食物链,亦称为"营养链"。食物网是食物链的扩大与复杂化,它表示在各种生物的营养层次多变情况下,形成的错综复杂的网络状营养关系。物质和能量经过海洋食物链和食物网的各个环节所进行的转换与流动,是海洋生态系统中物质循环和能量流动的一个基本过程。本书就带领读者去认识海洋中的食物链。
热门推荐
  • 轩辕楼

    轩辕楼

    获绝世武功,不惧背起两岸山河,得倾城红颜,只恐负她一片情深。“对不起,紫嫣,我爱你!”提剑跨骑挥鬼雨,白骨如山鸟惊飞。尘世如潮人如水,只叹江湖几人回。“父母之仇,不共戴天!”兄弟以心相待,情谊无坚不摧。“愿与府主同生死,共进退,生不离,死不弃!”江湖刀光剑影快意恩仇,血腥中也有温情。且待风雨起,震山河。“哼,这里是轩辕楼!”……
  • 穿越之青楼老板娘

    穿越之青楼老板娘

    其实我有一个梦想,开一家青楼,让比我漂亮的女人都在这里给我接客!
  • 逆道三千

    逆道三千

    西游之时,孙悟空曾在五庄观打断了人参果树,后来被南海观音以无垠之水修复,但是其中有一颗果子,却是再也找不到了……这是一个属于人参果的故事,规则是什么,他不知道。他只知道,他不想被人吃到,所以要改变属于一个果子自身的规则!
  • 禛情曼舞

    禛情曼舞

    我和胤禛之间,漫长而又迂回的缘分。一生一世,几经轮回。相爱却互相折磨,相逢却又偏偏错过。纠缠的彼此,痴恋的一生。--情节虚构,请勿模仿
  • 黄金阶梯

    黄金阶梯

    天道无情,造化弄人。一个本该成为渔夫的小小少年,因为一把骨刀踏上了修仙之路。是一刀劈荆斩浪踏足修道巅峰,还是在长生路上腐朽为枯骨。小小少年修仙路,究竟隐藏着多少惊险与磨难......敬请品鉴。
  • TFBOYS之偏偏玺欢你

    TFBOYS之偏偏玺欢你

    这是大大第一本写一位女主的小说,希望大家喜欢。
  • 翼罗战记

    翼罗战记

    “翼罗”---古精灵语中梦幻大陆的意思。多少年来这里一直被游呤诗人传唱为众神光芒笼罩的大地,“美丽、富饶以及荣耀”是它的代名词。然而从那个仲夏的流星雨之夜开始,一切都改变了........。诸神的眷顾渐渐远离,曾经的辉煌也随风而逝。当黑暗即将卷土重来,大陆就要沉沦的时候,一个从冰雪堡垒里走出来的孩子,登上了翼罗大陆的历史舞台。与兄弟、战友们一起,用热血与忠诚书写出了一段属于他们自己的传奇........。
  • 网游幻之外传

    网游幻之外传

    这是一个魔幻的游戏世界,有斗气,有魔法,有武功,有巫术。这是一个未来的现实世界,有古武侠客,科技展示,政治格局,商业技巧的具体论述。他是一个普通的大学生,爱装逼,会耍嘴皮子,胆小如鼠。但游戏让他变得,坚毅、果敢、正义、强大。他和同伴,帮助国家在游戏中,取得无数胜利。但丰碑上,没有刻下他们的姓名。永远都要有梦想,有信念,坚持不懈!————来自《幻之正传》(未出品)
  • 最神秘的中国古代文明未解之谜

    最神秘的中国古代文明未解之谜

    本书选取了中国古代文明中最具价值和最被关注的未解之谜,同时结合科学文献及考古、科研方面的研究成果和资料,将科普性与趣味性有机结合,通过图文并茂的编排方式将谜团背后隐藏的疑点翔实地展现出来,使读者开阔视野,更准确地认识我们这个世界。
  • 首席前妻不下堂

    首席前妻不下堂

    三年的婚姻生活磨掉了她千金小姐的骄纵,面对婆婆的刁难,丈夫的冷漠。她一而再再而三的容忍。一次意外,她得知女人的另一身份,让她忍无可忍。她咬牙切齿道:“叶思凡,我会让你付出代价。”【片段一】她让那女人害的流产,她的丈夫却冷冷的看着她,发狠的问:“你把我的孩子怎么了?”她淡笑看着眼前这个她深爱的男人,打掉他握在她肩头的大手,笑容里尽是讥讽:“我们离婚。”那语气不是商量而是决定,她要离开他潇洒的活。男人一惊,他以为只要他不提,她永远都会乖得像小绵羊,绝不会开口说出“离婚”两个字。【片段二】带着狠劲的她却意外吸引前夫的眼光,他霸上她的床,冷冷的,一字一句道:“女人,你只能是我的。”“我们已经离婚了!”她忍不住的提醒他这个事实。“离婚?还可以再婚。”他用和她讨论下顿该吃什么的语气随口说道,眼底的强势不容许她有半分闪躲。【片段三】她的脸上带着讽刺的笑容站起了身:“邵临尝,恭喜你,你的孽种死了。”他心里一惊,当她看到她染血的裙子,他知道,他伤害的不止是她的身体,还有她的心。她讥讽的看着眼前的男人一步一步踏上了楼,他不在乎她,可为什么看到她绝望的表情他的心会那么疼!【片段四】她花上浓妆,对每个人顾盼巧笑,唯独对他冷若冰霜。他看着眼前冷淡的女子,火大拉住她抵在墙上:“你不是想要新片女主角的位置吗?陪我,我给你!”她冷笑着推来男人,眼底尽是恨意:“谁我都可以陪,唯独你,不可以。”他阴冷着拉过女人,强吻了上去,霸道的对她宣誓:“你只能是我的女人,就算死,你的魂也只能是我的!”“……”推荐新文《报告长官,夫人嫁到》:http://www.xxsy.net/info/528941.html求收,求包养O(∩_∩)O~~